第十五章 其它事务处理技术前两章分别介绍了并发控制技术....pptVIP

* 第十五章 其它事务处理技术 前两章分别介绍了并发控制技术和系统恢复技术， 本章介绍其它三种事务处理技术：死锁处理；高 性能事务处理系统和长事务处理技术。死锁处理 可以作为并发控制等技术的补充。高性能事务处 理技术主要讨论在发展硬件和提高并发性之外的 高速事务处理技术。长事务主要是指由于包含交 互性应用等人工干预环节而造成运行时间过长的 事务。在前述并发控制技术中起着关键作用的可 串行性概念并不适用于长事务处理。这里仅介绍 一些基本的方法。 第一节 死锁处理 第二节 高性能事务处理系统 第三节 长事务处理技术 O 第一节 死锁处理 在数据库系统运行期间，若事务集合T={T0 ,T1 ,…,Tn}的状态为 T0 等待T1对某数据项解锁； T1 等待T2对某数据项解锁； ………………； Tn 等待T0对某数据项解锁。 则称系统处于死锁状态，称T为死锁事务集合。 解决死锁的方法主要有两类： 1 使用预防死锁协议使死锁状态不会出现。协议的目的是破 坏产生死锁的条件。 2 建立对死锁的检测和恢复机制，使系统摆脱死锁状态。检 测方法主要有简单的超时法和准确的等待图法。摆脱死锁 的基本原理是撤销某些陷入死锁的事务，释放其获得的锁 和其它资源。 当死锁的发生概率较高时，用第1类方法效率较高，否则使用第 2类方法较好。下边分别介绍这两类方法。 O1 接下页 预防死锁协议 避免系统陷入死锁状态有多种方法。其中三种主要的方法是： 一次封锁：事务自始至终锁住全部有关的数据项。这种方法有 效地防止死锁的产生，但以牺牲并发性为代价。 顺序封锁：定义数据项的部分序。事务按部分序对数据项加锁. 树协议就是一例。缺点是部分序的维护复杂。 时间印技术：对访问同一数据项的两个事务，比较其时间印， 决定是等待还是撤消。重启事务保持时间印不变。 O11 接下页 下边是两个使用时间印(简记为TS)的预防死锁协议 1 ‘等待或死亡’协议 前后两事务访问相同数据项，若后事务的TS较小， 则等待前事务解锁，否则，后事务被撤消。重启事务保持TS。 2 ‘等待或伤害’协议 前后两事务访问相同数据项，若后事务TS较大， 则等待前事务解锁，否则，前事务被撤消。重启事务保持TS。 撤销事务总是TS较大者。新事务的TS较大，故易被撤销。由于在线 事务的TS总体递增，重启事务的TS保持其值而变得相对较小，故事 务至多经数次撤销重启总能执行。不发生事务间互相等待的现象。 二 . 死锁检测和恢复技术 这种技术允许死锁出现，但须建立对死锁的检测和恢复机制。 [死锁检测]最简单的检测方法是超时法：若事务等待超过规定的 时间，则认为死锁已出现。此方法可能误判。较准确的是事 务等待图方法。事务等待图是一个有向图G(V,E)。点集V表 示运行中的事务集，有向边E(V1,V2)表示事务V1等待事务V2 释放所需的数据项。显然，系统出现死锁的充要条件是事务 等待图有环。环中的点构成了死锁事务集合。可用图论的回 路算法检测图中是否有环。系统运行时DBMS周期性地检测 事务等待图。检测周期的长短取决于死锁频繁出现的程度以 及陷入死锁状态的事务个数。 [死锁恢复]主要的方法是撤消某些死锁事务并消去图中的环。 撤消事务的选择：最多回路交叉处事务和最小撤消代价事务。 影响撤销代价的因素是：已完成和未完成的计算量； 已使用和未使用的数据项；同时撤销的事务数等。 撤消事务的方法：放弃该事务，undo其所有操作，重新启动。 无限等待问题： 若采用基于代价的选择，为避免某些事务总 被选上导致无限等待，可把已撤销次数包含在代价中。 O12 第二节 高性能事务处理系统 为了实现高性能的事务处理系统，除了引入高性能硬件和充分发 挥系统的并行性外，还需要其它技术，下边介绍两个方面： 主存数据库 数据库系统的性能受到磁盘读写速度的限制。增加主存缓冲区 的大小可以减少这种限制。若大容量主存储器足以容纳整个数 据库，则应用系统的性能就能得到最大的发挥。虽然大型数据 库无法全部放入主存，但大部分数据放入主存同样可以加快事 务处理的速度。但注意增大缓冲区同时也增加管理的复杂性， 例如检测点